CN216077284U - 燃气热电联产机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃气热电联产机组，包括机箱，以及设置在机箱内的发动机、发电机和废气热回收装置，所述发动机带动发电机运行，所述发动机的废气出口依次经排气歧管、增压器、废气热回收装置排出到外部，所述废气热回收装置包括外管，所述外管内设置有进烟仓、换能仓和出烟仓，所述进烟仓和出烟仓的中间为换能仓，进烟仓和出烟仓之间还通过若干贯穿换能仓的散热管连通，所述换能仓靠近进烟仓的一端设置有出水管，靠近出烟仓的一端设置有进水管。本装置内部设计一个热回收装置，废气经过热回收装置后，才释放到大气中，被加热的热水后续再使用，从而回收了热量，节省了能源，也避免了高温废气排入大气，造成高温污染。

Description

燃气热电联产机组

技术领域

本实用新型涉及燃气发电设备，具体涉及燃气热电联产机组。

背景技术

燃气发电机组是适应世界环保要求和市场新环境而开发的新型发电机组。天然气发电机组主要分为两种，一种是联合循环燃气轮机，一种是燃气内燃机。燃气轮机功率比较大，主要用在大、中型电站，燃气内燃机功率比较小，主要用在小型的分布式电站。它是取代燃油、燃煤机组的新型绿色环保动力。

现有燃气发电机组中，发动机产生的废气都是直接排放到大气中，一是浪费了能量，二是产生热污染。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题。

本实用新型的目的在于提供燃气热电联产机组，解决现有燃气发电机组，直接排放废气，导致浪费能源，以及造成热污染的问题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了燃气热电联产机组，包括机箱，以及设置在机箱内的发动机、发电机和废气热回收装置，所述发动机带动发电机运行，所述发动机的废气出口依次经排气歧管、增压器、废气热回收装置排出到外部，所述废气热回收装置包括外管，所述外管内设置有进烟仓、换能仓和出烟仓，所述进烟仓和出烟仓的中间为换能仓，进烟仓和出烟仓之间还通过若干贯穿换能仓的散热管连通，所述进烟仓管道连通增压器，出烟仓上设置有出烟管，所述换能仓靠近进烟仓的一端设置有出水管，靠近出烟仓的一端设置有进水管。

在一个可能的设计中，上述发动机上防冻液出口经管道流出进入三通阀的进口，所述三通阀一个出口连通到发动机的防冻液进口，另一个出口经水水换热器后在连通到发动机的防冻液进口，发动机上防冻液出口和三通阀之间的管路还嵌入排气歧管的烟道内，三通阀的进口处设置有温度传感器，温度传感器的信号输出端连接到三通阀的控制端。

在一个可能的设计中，上述水水换热器包括换热外壳，所述换热外壳内设置有密封腔，换热外壳上设置有进液口、出液口、进水口和出水口，所述进液口连接三通阀，所述出液口连接发动机，进液口和出液口通过位于密封腔内的管路连通，所述进水口连通到机箱外，进水口和出水口经密封腔连通，出水口管道连通到废气热回收装置的出水管上。

在一个可能的设计中，上述排气歧管包括若干支管和一个总管，所述支管一端连通到总管，另一端连通到发动机，所述总管通过管道连通到增压器，所述总管的外部还包裹有冷却管，冷却管的一端连通到发动机的防冻液出口，另一端连通到三通阀。

在一个可能的设计中，上述废气热回收装置和增压器之间的管路包括波纹管路和进烟管路，所述波纹管路一端连接增压器，另一端连接进烟管路，所述进烟管路的另一端连接废气热回收装置。

本实用新型至少包括以下有益效果：本装置内部设计一个热回收装置，废气经过热回收装置后，才释放到大气中，被加热的热水后续再使用，从而回收了热量，节省了能源，也避免了高温废气排入大气，造成高温污染；

发动机废气经排气歧管排出来时，还会经过发动机冷却液，对冷却液进行加热，保证冷却液温度不低于70°，从而保证了发动机的正常运行。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1 为本装置的结构示意图；

图2 为本装置中热回收管路的结构示意图一；

图3 为排气歧管的剖视图；

图4 为本装置中热回收管路的结构示意图二；

图5 为水水换热器的剖视图；

图6 为废气热回收装置的剖视图；

图中的标记：100-机箱，200-发动机，300-发电机，400-废气热回收装置，401-外管，402-进烟仓，403-换能仓，404-出烟仓，405-散热管，406-出烟管，407-进烟管路，408-出水管，409-进水管，500-排气歧管，501-支管，502-总管，503-冷却管，504-流出端，505-流入端，600-增压器，700-三通阀，701-第三管路，702-第一管路，703-第二管路，800-水水换热器，801-换热外壳，802-密封腔，803-进液口，804-出液口，805-进水口，806-出水口，807-交换管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1~6，燃气热电联产机组，包括机箱100，以及设置在机箱100内的发动机200、发电机300和废气热回收装置400，所述发动机200带动发电机300运行，所述发动机300的废气出口依次经排气歧管500、增压器600、废气热回收装置400排出到外部，所述废气热回收装置400包括外管401，所述外管401内设置有进烟仓402、换能仓403和出烟仓404，所述进烟仓402和出烟仓404的中间为换能仓403，进烟仓402和出烟仓404之间还通过若干贯穿换能仓403的散热管405连通，所述进烟仓402管道连通增压器600，出烟仓404上设置有出烟管406，所述换能仓403靠近进烟仓402的一端设置有出水管408，靠近出烟仓404的一端设置有进水管409。

本装置中，发动机200带动发电机300进行工作，产生电能，发动机200和发电机300都是现有技术，这里不做赘述。发动机200的废气出口经排气歧管500进入增压器600，推动增压器600进行工作，废气涡轮增压器也是常用技术，这里也不做具体介绍。

废气经过增压器600后，先经过一个波纹管路601，再进入进烟管路407，最后进入进烟仓402内。因为发动机200运行中是震动的，所以与发动机连接的管路会发生震动，为了减少震动传动到后续管路，所以设计波纹管路601，就可以避免进烟管路407震动，也保护了废气热回收装置400。

如图6，废气热回收装置400中，将废气中的热量通过冷水置换出来，为烟气-水换热器。这样本装置可以产生电能，也产生了热能，达到热电联产的功能。烟气-水换热过程是，废气进入进烟仓402，经散热管405再传到出烟仓402，散热管405只有端头，一端位于进烟仓402，另一端为出烟仓404，而其本体位于换能仓403内，所以换能仓403内的冷水就与散热管405中的废气进行能量交换。进水管409中进入常温水，出水管408中出来的水的温差能够达到最大能达到20度左右。

发动机200中防冻液是一个循环回路，防冻液的温度不能低，也不能过高，如温度过低时，由于缸壁温度过低会使可燃混合气不能在气缸内充分燃烧，会导致燃气消耗量增加；润滑油在低温时黏度增高，零件运动的阻力增加，使摩擦损失加大，输出功率下降。温度过高时会使发动机的散热不好，导致机油温度高，粘度下降，使机油变稀，油性变差，机油压力降低，发动机零部件表面不易形成润滑油膜，同时，金属零件由于高温热膨胀较大，零件之间正常配合间隙变小，造成增加了气缸的腐蚀磨损。

一般都是通过一个三通阀700进行分道，在温度大于80度时，会进入一个水水换热器800，进行换热降温后，再回到发动机200内；在温度低于80度时，会直接进入发动机200内。

但上述，在温度较高时，可以通过水水换热器800进行，但如果温度过低，又难以调整。所以本装置又将防冻液从发动机200到三通阀之间的管路嵌入排气歧管500内，

排气歧管500包括若干支管501和一个总管502，所述支管501一端连通到总管502，另一端连通到发动机200，所述总管502通过管道连通到增压器600，所述总管502的外部还包裹有冷却管503，冷却管503的一端连通到发动机200的防冻液出口，如图2、图3中，冷却管503一端为流出端504，其连通到发动机200的防冻液出口，另一端为流入端505，其连通到三通阀700，如图4，三通阀700一侧为第一管路702，连通到排气歧管500，另一侧为第二管路703，连通到水水换热器800，下方为第三管路701，连通到发动机200。

发动机200是四缸发动机，所以设计四个支管501，分别连通到四个燃气缸，燃气缸生产出的废气分别经四个支管501进入总管502，再进入增压器600，使得增压器600工作。

冷却管503包裹总管502，冷却管503中的防冻液就与总管502内的废气进行热交换，产生两个效果：第一是废气温度由550~600度，降低到450度左右，对增压器600的伤害大大降低；第二是防冻液快速得到升温，能够保证达到80~90度，这样基本不会出现防冻液温度过低。

三通阀700是现有技术，通过其进口处的温度传感器进行控制。

如图5，水水换热器800也是现有技术，具体是包括换热外壳801，所述换热外壳801内设置有密封腔802，换热外壳801上设置有进液口803、出液口804、进水口805和出水口806，所述进液口803连接三通阀700，所述出液口804连接发动机200，进液口803和出液口804通过位于密封腔802内的管路连通，该管路称为交换管807，所述进水口805连通到机箱100外，进水口805和出水口806经密封腔802连通，出水口806管道连通到废气热回收装置400的出水管408上。

水水换热器800中，进水口805连通到外部，外部的冷水从进水口805进入密封腔802，再从出水口806出来，经出水管408流出装置，得到使用，进一步提高热能输出。防冻液从进液口803进入位于密封腔802的管路中，从出液口804出来，再进入发动机200。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.燃气热电联产机组，其特征在于，包括机箱，以及设置在机箱内的发动机、发电机和废气热回收装置，所述发动机带动发电机运行，所述发动机的废气出口依次经排气歧管、增压器、废气热回收装置排出到外部，所述废气热回收装置包括外管，所述外管内设置有进烟仓、换能仓和出烟仓，所述进烟仓和出烟仓的中间为换能仓，进烟仓和出烟仓之间还通过若干贯穿换能仓的散热管连通，所述进烟仓管道连通增压器，出烟仓上设置有出烟管，所述换能仓靠近进烟仓的一端设置有出水管，靠近出烟仓的一端设置有进水管。

2.如权利要求1所述的燃气热电联产机组，其特征在于，所述发动机上防冻液出口经管道流出进入三通阀的进口，所述三通阀一个出口连通到发动机的防冻液进口，另一个出口经水水换热器后在连通到发动机的防冻液进口，发动机上防冻液出口和三通阀之间的管路还嵌入排气歧管的烟道内，三通阀的进口处设置有温度传感器，温度传感器的信号输出端连接到三通阀的控制端。

3.如权利要求2所述的燃气热电联产机组，其特征在于，所述水水换热器包括换热外壳，所述换热外壳内设置有密封腔，换热外壳上设置有进液口、出液口、进水口和出水口，所述进液口连接三通阀，所述出液口连接发动机，进液口和出液口通过位于密封腔内的管路连通，所述进水口连通到机箱外，进水口和出水口经密封腔连通，出水口管道连通到废气热回收装置的出水管上。

4.如权利要求2所述的燃气热电联产机组，其特征在于，所述排气歧管包括若干支管和一个总管，所述支管一端连通到总管，另一端连通到发动机，所述总管通过管道连通到增压器，所述总管的外部还包裹有冷却管，冷却管的一端连通到发动机的防冻液出口，另一端连通到三通阀。

5.如权利要求1所述的燃气热电联产机组，其特征在于，所述废气热回收装置和增压器之间的管路包括波纹管路和进烟管路，所述波纹管路一端连接增压器，另一端连接进烟管路，所述进烟管路的另一端连接废气热回收装置。

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